Bagaimana sampah 'dicuci' otak kita semasa tidur
Buat pertama kalinya, satu kajian baru telah memerhatikan bahawa cecair serebrospinal mencuci masuk dan keluar dari otak dalam gelombang semasa tidur, membantu membersihkan sisa.
Baru-baru ini, Berita Perubatan Hari Ini melaporkan pada kajian yang mendapati bahawa sel-sel kekebalan khusus lebih aktif di otak semasa tidur, sibuk melakukan kerja-kerja penyelenggaraan.
Para penyelidik tahu bahawa tidur itu penting - bukan hanya dalam hal membiarkan otak bereaksi semula, tetapi juga untuk "memberi ruang" untuk proses "pembersihan" berlangsung.
Walau bagaimanapun, banyak mekanisme di mana pembersihan sisa otak berlaku semasa tidur masih belum jelas.
Sekarang, para penyelidik di Boston University di Massachusetts telah mendapati bahawa semasa tidur, cecair yang terdapat di otak dan saraf tunjang - yang disebut cairan serebrospinal - mencuci masuk dan keluar, seperti gelombang, membantu otak menyingkirkan "sampah" metabolik yang terkumpul.
"Kami telah lama mengetahui bahawa terdapat gelombang aktiviti elektrik di neuron ini. Tetapi sebelum ini, kami tidak menyedari bahawa sebenarnya ada gelombang dalam cecair serebrospinal juga, ”jelas penulis bersama kajian Laura Lewis.
Proses penyegerakan yang kompleks
Kajian baru - hasilnya muncul dalam jurnal Sains - termasuk 13 peserta berusia 23-33 tahun yang bersetuju untuk menjalani pemeriksaan otak semasa tidur.
Prosesnya sukar. Para peserta harus memakai topi EEG yang membolehkan para penyelidik mengukur aktiviti elektrik di otak mereka ketika berbaring di mesin MRI, di mana mereka dimaksudkan untuk tidur.
Namun, tidur di lokasi ini boleh menjadi sukar, kerana mesin MRI sangat bising. "[Saya] ternyata [pekerjaan para peserta] sebenarnya - secara diam-diam - hampir merupakan bahagian paling sukar dalam kajian kami," kata Lewis.
"Kami mempunyai semua peralatan mewah dan teknologi yang rumit, dan sering kali masalah besar ialah orang tidak dapat tidur lena kerana mereka berada dalam tiub logam yang sangat kuat, dan ini hanya persekitaran yang pelik," katanya.
Walaupun menghadapi cabaran ini, para penyelidik berjaya - mungkin untuk pertama kalinya - memantau aktiviti cecair serebrospinal di otak peserta semasa tidur.
Mereka melihat bahawa cairan serebrospinal tampaknya "diselaraskan" dengan gelombang otak, yang mungkin membantu membuang sisa otak. Sisa ini merangkumi protein beracun yang mungkin membentuk penumpukan yang boleh merosakkan aliran maklumat antara neuron.
Penemuan ini, para penyelidik menambah, juga dapat memberi penerangan baru mengenai mekanisme yang mendasari dalam keadaan seperti penyakit Alzheimer, di mana plak protein toksik memainkan peranan penting dalam kehilangan ingatan dan gangguan kognitif yang lain.
Mereka juga menjelaskan bahawa penuaan normal mungkin dikaitkan dengan pembersihan diri yang kurang baik di otak. Dengan bertambahnya usia, otak manusia cenderung menghasilkan gelombang perlahan yang lebih sedikit, yang dapat mengurangkan aliran darah di otak, serta denyutan cecair serebrospinal.
"Ini kesan yang sangat dramatik," menekankan Lewis. "[Cairan serebrospinal yang berdenyut di otak semasa tidur] adalah sesuatu yang kita tidak tahu sama sekali terjadi, dan sekarang kita hanya dapat melihat satu kawasan otak dan segera membaca otak mengenai keadaan seseorang."
'Apa kaitan sebab?'
Melangkah ke hadapan, Lewis dan rakan-rakannya bertujuan untuk menjawab beberapa soalan menarik. Pertama, mereka ingin merekrut kumpulan yang lebih tua untuk kajian mereka seterusnya, untuk mengetahui apakah dan bagaimana penuaan semula jadi mempengaruhi kerja cecair serebrospinal di otak.
Kemudian, mereka juga ingin mengetahui bagaimana gelombang otak, aliran darah di otak, dan cairan serebrospinal dapat diselaraskan untuk "membuang" sampah.
"Kami melihat bahawa perubahan saraf sepertinya selalu terjadi pertama, dan kemudian diikuti oleh aliran darah keluar dari kepala, dan kemudian gelombang cairan serebrospinal ke kepala," kata Lewis. Namun, dia menambah bahawa masih banyak yang tidak diketahui masih ada.
Pasukan percaya bahawa apabila neuron mati semasa tidur, mereka memerlukan lebih sedikit oksigen, yang menyebabkan darah mengalir dari otak. Ini, pada gilirannya, bermaksud bahawa tekanan di otak juga turun, dan cairan serebrospinal perlu meningkat, sehingga dapat mempertahankan tekanan normal tanpa adanya darah.
"Tetapi itu hanya satu kemungkinan. Apakah kaitan sebab? Adakah salah satu proses ini menyebabkan proses yang lain? Atau adakah kekuatan tersembunyi yang mendorong mereka semua? "
Laura Lewis
Ini adalah beberapa soalan yang masih belum dijawab.
